框架结构基础设计

框架结构基础设计（精选十篇）

框架结构基础设计 篇1

由于传统的结构抗震主要依靠结构构件的开裂变形吸收地震能量, 在中震和大震下不可避免地使建筑物遭到破坏。隔震结构将整个结构物或其局部坐落在隔震层上, 通过隔震层装置的有效工作, 延长整个结构体系的自振周期、增大阻尼、减小输入上部结构的地震作用, 达到预期的减震要求[1]。

结构橡胶垫基础隔震体系是目前世界上应用最多的隔震体系, 它通过在上部结构物底部与基础顶面 (或底部柱顶) 之间设置建筑隔震橡胶支座, 使隔震层系统满足承载、隔震、复位和耗能特性, 从而达到隔震的目的[2]。

本文依据GB 50011—2010建筑抗震设计规范[3], 运用SAP2000有限元软件, 选取一实际多层框架工程结构为研究对象, 利用减隔震技术, 对该结构进行了橡胶支座隔震设计, 使之抗震安全性得到了提高, 且满足建筑结构抗震设计规范的要求。

1 工程概况

本工程为一实际多层框架结构, 结构共6层, 无地下室。建筑总高度为22.95 m (不包括底层基础埋置深度) , 工程设计为8度抗震设防, 三级框架, Ⅳ类场地, 设计地震分组第一组, 设计基本地震加速度值0.20g, 执行GB 50011—2010建筑抗震设计规范, 反应谱特征周期0.65 s。通过建筑设计可能性及性价比分析, 该工程拟采用隔震技术, 期望通过采用隔震措施, 降低房屋的地震作用。

2 结构三维有限元数值建模

为了研究该多层框架结构的动力特性, 本文采用SAP2000有限元软件建立了结构的三维有限元数值模型, 数值建模过程中构件的材料性能参数[4]见表1。有限元数值模型见图1, 数值模型的节点总数为684个, 单元总数为1 426, 其中含有框架单元1 024个, 壳单元402个。结构的东西方向为X轴, 南北方向为Y轴, 竖向为Z轴。

3 结构动力反应分析

本次数值模拟计算拟采用叠层橡胶支座, 鉴于本工程结构无地下室, 故采用基础隔震体系, 将隔震层设于上部结构与基础之间。

对结构模型进行模态分析[5], 得到结构的动力特性如表2所示。可以看出, 结构第一阶自振周期为1.04 ss, , 沿沿结结构构刚刚度度较较弱弱的的南北方向, 结构所处工程场地的特征周期为0.65 s, 因此, 可以通过隔震设计来增大结构自振周期, 这样才能获得很好的隔震效果。

本文数值模拟计算采用时程分析法分别对隔震前和隔震后的结构进行动力时程分析计算。按规范要求选取两条天然强震记录 (记作T1和T2) 和一条人工模拟地震波 (记作R) , 其时域波形如图2所示。计算时加速度时程的峰值按8度大震、中震和小震情况分别调整为400 cm/s2, 200 cm/s2和70 cm/s2。进行时程分析时, 分别将所选三条波的三个烈度 (小震、中震和大震) 对应的加速度时程沿刚度较弱的南北Y向输入, 以结构层间位移角为参考, 进行隔震设计分析。

隔震前后, 结构层间位移角计算结果汇总于表3和表4中, 图3给出了隔震前后层间位移角随楼层的变化关系, 结构隔震支座的选取参数和数量汇总于表5中。

从以上的计算结果可以看出, 结构在隔震之前, 大多数楼层的层间位移角超出了规范要求的限值, 经过隔震处理后, 所有楼层的最大层间位移角都满足规范要求, 由此看出本文的隔震设计非常成功。

4 结语

本文以某一实际多层框架工程结构为研究对象, 利用减隔震技术, 对该结构进行了橡胶支座基础隔震设计, 使之抗震安全性得到了提高, 且满足建筑结构抗震设计规范要求 (8度地震作用下的层间相对位移角满足小震[1/550]、中震[1/250]、大震[1/50]的性能要求) , 本文的研究工作可为结构隔震设计及相关研究工作提供依据和建议, 同时也可为今后类似结构的隔震设计提供借鉴和参考。

参考文献

[1]吕西林.建筑结构抗震设计理论与实例[M].上海:同济大学出版社, 2011.

[2]党育, 杜永峰, 李慧.基础隔震结构设计及施工指南[M].北京:中国水利水电出版社, 2007.

[3]GB 50011—2010, 建筑抗震设计规范[S].

[4]GB 50010—2010, 混凝土结构设计规范[S].

探讨建筑框架结构设计 篇2

关键词：建筑框架结构；设计

为了适应人们对建筑造型和建筑功能的需求，就需要建筑师创作出更好的建筑框架结构设计。通常的实际模式，普遍运用于不同的建筑里，但是在结构设计中会有各类的问题需解决。所以结构设计者要主动运用若干的设计策略，很好的处理结构设计上的一些困难。

一 框架结构的基础部分

1.对于柱下扩展基础宽度较宽（大于4米）或地基不均匀及地基较软时宜采用柱下条基。并应考虑节点处基础底面积双向重复使用的不利因素，适当加宽基础。

2.建筑地段较好，基础埋深大于3米时，应建议甲方做地下室。当地基承载力满足设

计要求时，地下室底板可不再外伸以利于防水。每隔30～40米设一后浇带，并注明两个月后用微膨胀混凝土浇注。设置地下室可降低地基的附加应力，提高地基的承载力（尤其是在周围有建筑时有用），减少地震作用对上部结构的影响。不应设局部地下室，且地下室应有相同的埋深。

3.地下室外墙为混凝土时，相应的楼层处梁和基础梁可取消。

4.抗震缝、伸缩缝在地面以下可不设，连接处应加强。但沉降缝两侧墙体基础一定要分开。

5.新建建筑物基础不宜深于周围已有基础。如深于原有基础，其基础间的净距应不少于基础高差的2倍，否则应打抗滑移桩，防止原有建筑的破坏。建筑层数相差较大时，应在层数较低的基础方格中心的区域内垫焦碴来调整基底附加应力。

6.独立基础偏心不能过大，必要时可与相近的基础做成柱下条基。柱下条形基础的底板偏心不能过大，必要时可作成三面支承一面自由板（類似筏基中间开洞）。两根柱的柱下条基的荷载重心和基础底版的形心宜重合，基础底板可做成梯形或台阶形，或调整挑梁两端的出挑长度。

7.独立基础的拉梁宜通长配筋，其下应垫焦碴。拉梁顶标高宜较高，否则底层墙体过高。

8.底层内隔墙一般不用做基础，可将地面的混凝土垫层局部加厚。

9.考虑到一般建筑沉降为锅底形，结构的整体弯曲和上部结构与基础的协同作用，顶、底板钢筋应拉通（多层的负筋可截断1/2或1/3），且纵向基础梁的底筋也应拉通。

10.基础底板混凝土不宜大于C3O，一是没用，二是容易出现裂缝。

11.基础底面积不应因地震附加力而过分加大，否则地震下安全了而常规情况下反而

沉降差异较大，本末倒置。

二、框架结构的柱部分

1.地上为圆柱时，地下部分应改为方柱，方便施工。圆柱纵筋根数最少为8根，箍筋用螺旋箍，并注明端部应有一圈半的水平段。方柱箍筋应使用井字箍，并按规范加密。角柱、楼梯间柱应增大纵筋并全柱高加密箍筋。幼儿园不宜用方柱。

2.原则上柱的纵筋宜大直径大间距，但间距不宜大于200。

3.柱内埋管，由于梁的纵筋锚入柱内，一般情况下仅在柱的四角才有条件埋设较粗的管。管截面面积占柱截面4%以下时，可不必验算。柱内不得穿暖气管。

4.柱断面不宜小于450×450，混凝土不宜小于C25，否则梁纵筋锚入柱内的水平段不容易满足0.45La的要求，不满足时应加横筋；否则在梁柱节点处钢筋太密，混凝土浇筑困难。异型柱结构，梁纵筋一排根数不宜过多，柱端部纵筋不宜过密，否则节点混凝土浇筑困难。当有部分矩形柱部分异型柱时，应注意异型柱的刚度要和矩形柱相接近，不要相差太大。

5.柱应尽量采用高强度混凝土来满足轴压比的限制，减小断面尺寸。

6.尽量避免短柱，短柱箍筋应全高加密，短柱纵筋不宜过大。

7.考虑到竖向地震作用，柱子的轴压比及配筋宜留有余地。

8.独立柱上或柱的中部（半层处）有挑梁时，挑梁长度应有限制。

三、框架结构的梁部分

1.梁上有次梁处（包括挑梁端部）应附加箍筋和吊筋，宜优先采用附加箍筋。附加筋一般要有，但不应绝对。

2.当外部梁跨度相差不大时，梁高宜等高，尤其是外部的框架梁。当梁底距外窗顶尺寸较小时，宜加大梁高做至窗顶。外部框架梁尽量做成外皮与柱外皮平齐。梁也可偏出柱边一较小尺寸。梁与柱的偏心可大于1/4柱宽，并宜小于1/3柱宽。

3.梁上有次梁时，应避免次梁搭接在主梁的支座附近，否则应考虑由次梁引起的主梁抗扭，或增加构造抗扭纵筋和箍筋。当采用现浇板时，抗扭问题并不严重。

4.原则上梁纵筋宜小直径小间距，有利于抗裂，但应注意钢筋间距要满足要求，并与梁的断面相应。箍筋按规定在梁端头加密。布筋时应将纵筋等距，箍筋肢距可不等。小断面的连续梁或框架梁，上、下纵筋均应采用同直径的，尽量不在支座搭接。

5.端部与框架梁相交或弹性支承在墙体上的次梁，梁端支座可按简支考虑，但梁端箍筋应加密。

6.上反梁的板吊在梁底下，板荷载宜由箍筋承受，或适当增大箍筋。梁支承偏心布置的墙宜做下挑沿。

7.挑梁宜作成等截面（大挑梁外露者除外）。与挑板不同，挑梁的自重占总荷载的比例很小，作成变截面不能有效减轻自重。变截面挑梁的箍筋，每个都不一样，难以施工。变截面梁的挠度也大于等截面梁。挑梁端部有次梁时，注意要附加箍筋或吊筋。一般挑梁根部不必附加斜筋，除非受剪承载力不足。对于大挑梁，梁的下部宜配置受压钢筋以减小挠度。挑梁配筋应留有余地。

8.梁上开洞时，不但要计算洞口加筋，更应验算梁洞口下偏拉部分的裂缝宽度。梁从构造上能保证不发生冲切破坏和斜截面受弯破坏。

9.挑梁出挑长度小于梁高时，应按牛腿计算或按深梁构造配筋。

10.扁梁宽度不必过大，只要钢筋能正常摆下及受剪满足即可。因为在挠度计算时，梁宽对刚度影响不大，加宽一倍，挠度减小20%左右。

11.当一宽框架梁托两排间距较小的柱时，可加一刚性挑梁，两个柱支承在刚性挑梁的端头。

12.梁宽大于350时，应采用四肢箍。

四 框架结构的现浇板部分

1.板的钢筋宜采用大直径大间距，但间距不大于200，间距尽量用200。（一般跨度小

于6.6米的板的裂缝均可满足要求）。板上下钢筋间距宜相等，直径可不同，但钢筋直径类型也不宜过多。

2.相连几个房间的同型号同间距板底钢筋宜连通。

3.配筋计算时，可考虑塑性内力重分布，将板上筋乘以0.8～0.9的折减系数，将板下筋乘以1.1～1.2的放大系数。

4.支承在外圈框架梁上的板负筋不宜过大，否则将对梁产生过大的附加扭距。一般：板厚>150时采用φ10@200。

5.当厚板与薄板相接时，薄板支座按固定端考虑是适当的，但厚板就不合适，宜减小厚板支座配筋，增大跨中配筋。

6.非矩形板宜减小支座配筋，增大跨中配筋。

7.室内轻隔墙下一般不应加粗钢筋，一是轻隔墙有可能移位，二是板整体受力，应整体提高板的配筋。

五 结语

在经济大发展的当下，人们对建筑设计有了更高的需求，建筑框架结构设计要顺应社会发展，不断的创新。才能建造出更高品质的住宅，保障人们对建筑功能的要求。本文主要对建筑框架结构中的基础设计和需要注意的一系列问题予以阐述，按照规范框架结构设计要求和创新理念完善设计技术，推动社会的和谐发展，提高工程的质量和住宅的品质。供大家借鉴。

参考文献：

[1]GB 50010-2002，混凝土结构设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2002

[2]GB 50007-2002，建筑地基基础设计规范[S].

框架结构基础设计 篇3

拟建场地位于宝钢厂区内, 处于长江三角洲冲积平原, 属滨海平原地貌。既有建筑物已于1988年竣工投产, 采用钢筋混凝土框架结构, 地上两层, 每层高度均为6m;地下部分为管沟及电缆沟, 深3.1m;采用边长400mm混凝土预制RC桩作为桩基础。原建筑面积986.7m2, 长29.9m, 宽32m。原结构平面见图1。

为适应宝钢四期的生产要求, 需在原厂房A轴处向西扩建6m, 同时将管沟及2台15t吊车的轨道延伸到扩建部分中 (见图2) 。扩建部分建筑面积192m2, 长6m, 宽32m, 并新增4台重45t的设备。

2 桩基方案的选取

由于该厂房是新旧结合, 且制冷机、吊车的荷载很大, 设计的难点就在于防止不均匀沉降的发生。

为了克服不均匀沉降带来的不利影响, 该厂房扩建必须采用桩基础。常见的桩基础方案有锤击桩、静压桩、钻孔灌注桩、锚杆静压桩等, 鉴于按传统方法进行施工具有很大的局限性, 在选取桩基方案时必须结合现场的特殊情况, 从而选定一个最佳方案。

由于加跨部分位于原化产工段道路上, 与前方原有晾水架相距仅7.5m, 场地非常狭小, 而静力压桩机体型庞大, 不具备静压桩施工的操作空间;且这里紧邻已投产的化工区, 地下管线非常复杂, 锤击沉桩施工产生的震动又会影响设备的安全运行。因此, 只能考虑锚杆静压桩和钻孔灌注桩两种方案。

2.1 锚杆静压桩与钻孔灌注桩方案的比较

锚杆静压桩是一种锚杆与静力压桩结合的一种桩基施工工艺, 它是通过在基础上埋设锚杆固定压桩架, 以建 (构) 筑物所能发挥的自重荷载作为压桩反力, 用千斤顶从基础中预留或开凿的压桩孔内逐段压入土中, 然后将桩与基础连接在一起, 从而达到提高地基承载力和控制沉降的目的。它的优点是机械简单、操作方便、噪声小、无震动、无弃土和泥浆污染。

经计算, 工程共需30根边长250mm、桩长30m的锚杆静压桩, 单桩极限承载力特征值为500k N。采用锚杆静压桩理论上虽能满足要求, 但其固有的缺点也给施工带来不少难题。

1) 不便于调整桩位

该项目是在已投产的厂区进行改造, 地下必然存在未知的障碍物。但是锚杆静压桩是在承台预留的压桩孔中施工, 压桩前上部结构已施工完毕, 遇到孤石或坚硬障碍物后桩位则无法调整。

2) 对周围设施存在不利影响

该扩建部分与原有晾水架距离很近, 施工时将会不可避免的产生挤土作用, 会使桩周土出现重塑区, 土的抗剪强度降低, 从而影响原有桩基的承载能力, 若再进行地基加固处理, 势必增加不必要的投资和工作量。

钻孔灌注桩是指在工程现场通过机械钻孔的手段在地基土中形成桩孔, 在孔内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩。本工程拟采用桩身直径650mm, 桩长34m的钻孔灌注桩, 参照岩土工程勘察报告书中H66孔的土工试验数据, 桩尖持力层选择在密实性较好的第 (5) 1层粉质黏土层。其特点如下:

1) 钻孔机械操作空间小, 可以做到施工方便、工期较短;现有的施工技术可以不设置泥浆池, 而是采用泵车将泥浆抽出后运走, 解决了泥浆污染的问题。

2) 施工时不挤土, 施工噪声和震动相比锤击法要小得多, 可以最大限度地减小对原有结构的影响。

3) 能建造比预制桩直径大的多的桩, 单桩承载力提高了很多, 采用一柱一桩的形式即可, 即每根框架柱下只需布置一根桩, 提高了施工效率, 克服了其成孔速度慢的缺点。

4) 钻孔灌注桩遇到障碍物便于灵活调整桩位, 同时能合理利用地沟壁作为承台的拉梁。

通过分析比较, 我们认为钻孔灌注桩的缺点可以通过其它方式弥补, 而其优点可以保证工程顺利实施。因此, 我们最终选择了钻孔灌注桩的施工方案。

2.2 钻孔灌注桩方案的实施

1) 桩身参数的选取与计算

钻孔灌注桩的桩身构造需符合《建筑桩基技术规范》[4] (JGJ94—2008) (以下称“规范”) 的要求:摩擦型灌注桩的配筋长度不应小于桩身长度的2/3, 桩顶以下5d范围内箍筋加密, 桩身螺旋式箍筋间距不大于100mm。本工程中桩身通长配置8φ18mm (见图3) , 根据承载力特征值计算公式:

算得单桩极限承载力特征值为900k N。经过计算并考虑了地下障碍物的影响, 采用了共计15根钻孔灌注桩 (见图4) 。

按照规范要求, 采用一柱一桩形式的承台、且桩径/柱径<2时需要增设拉梁。由于承台位置恰好位于地沟之下, 地沟竖壁和底板在竖向平面内具有很大刚度, 可以兼作承台的拉梁, 无需另外设置。因此, 只需将地沟壁适当增加配筋并与承台整浇即可。

2) 桩基沉降量计算

对于框架结构的加跨改造, 最重要的是控制其新旧结构沉降差, 以保证建筑物的正常使用。

根据规范要求, 框架结构相邻柱间的沉降差应不大于0.002l0。 (l0为相邻柱二测点之间距离。)

本工程承台底地基土不考虑分担上部荷载, 因此需采用考虑桩径影响的明德林 (Mindlin) 解确定其沉降量, 上部荷载按照规范要求采用荷载效应的准永久组合, 即1.00×恒荷载+0.5×活荷载。计算使用了PKPM结构设计软件中的JCCAD模块, 采用单向压缩分层总和法计算土层的沉降, 并计入桩身压缩Se。

计算得桩基础的沉降曲线见图5。

经过计算, 确定了相邻新旧两柱间最大沉降差值Smax=3.16mm, 小于规范允许值0.002l0=0.002×6000=12mm, 满足桩基技术规范的相关要求, 证明此桩基方案是可行的。

3 新旧结构结合方案的确定

3.1 框架结构的连接方案

3.1.1 框架结构连接方案的确定

除了桩基础, 在新旧结构的接口处, 选取合适的连接方案亦至关重要。根据混凝土结构规范GB50017—2003的规定, 该框架高度小于30m, 抗震设防烈度为7度, 此框架抗震等级应按照三级构造。

若利用原有框架直接接跨, 则新增跨框架梁的钢筋通过化学植筋直接锚入原有框架中。但是根据《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图》 (04G101-1) 的相关要求:在顶层节点中框架柱的钢筋应至少有两根伸入梁中, 锚固长度为1/4的梁净跨;同时框架梁也应有至少两根钢筋伸入柱中, 锚固长度为1/4的柱净高。显然, 若采用化学植筋直接锚固的方法无法满足此项要求。

因此, 直接利用原有框架柱接跨是不合理的, 必须在连接处新设一榀框架柱, 以满足新增跨的抗震锚固构造要求。

3.1.2 框架柱连接方案的实施

由于新增结构与原有结构的刚度差别不大, 且无立面高差、无错层, 因此新旧结构之间无需设置抗震缝。若能使新旧结构紧密结合, 还可以达到新旧框架柱协同工作并增强原有柱刚度的目的, 在施工中也更加便于支模。

因此, 新增框架柱紧贴原有框架柱设置。为了加强新旧结构结合的牢固可靠, 在新旧框架柱结合面上设置了U型化学锚筋16@1000 (见图6) , 锚固长度为15d, 采用德国托力 (TOLY) 紧固技术, 选用TVM-A345系列强力植筋锚固系统, 抗拉承载力60k N。

为了提高新旧混凝土结合面的结合强度, 必须严格清理工作, 新旧框架柱结合处施工前, 须将原柱浇注混凝土的一侧凿毛, 清洗干净, 去除浮渣、尘土, 然后化学植筋、浇注新框架柱的混凝土, 从而提高结合面的抗拉强度。

3.1.3 新增框架柱与原有基础的结合

在连接部分的轴处, 已有原结构的桩基承台F2、F4、F5, 承台有效高度h0=1m;桩基采用边长400mm的预制混凝土RC桩, 桩长30m, 单桩极限承载力特征值为550k N。经过核算, 其在满足原有结构承载力的同时仍有较大富余, 原有桩基、承台无需进行加固改造就可以满足新加跨的冲切、受弯等承载要求, 还可节省材料和工期。

因此在轴处, 新增框架柱基础直接利用原有承台, 纵向受力钢筋采用化学植筋的方法锚入原有结构承台中 (见图7) 。

3.2 屋面板的连接方案

A轴处原有悬臂屋檐板, 配筋φ14mm@200mm, 与新增跨相连接时需凿除。为了使新旧结构紧密结合, 不留缝隙, 遂将悬臂板混凝土凿除后, 原有钢筋需保留并锚入新浇板中 (见图8) 。

4 建筑学角度的连接方案

从建筑学角度考虑, 新旧部分连接最常见的连接方式为无差别连接, 即新增部分与原有部分采用类似的施工技术、建筑材料、立面布置等, 在交接处尽量做到不留痕迹, 新旧建筑在外观上相互协调。新增建筑的门窗尺寸、形式、间距尽量与原有建筑一致, 并且在新增建筑施工完毕后, 对原有建筑外墙面清理干净、重新粉刷, 力求使新旧结构融为一体, 达到美观、协调的效果。

5 结论

1) 该建筑于2012年5月施工完毕, 投产后至今没有产生地基沉降, 连接处未出现裂缝, 使用情况良好。

2) 桩基类型的选择很重要, 既要保证其具备足够的承载力、满足正常使用要求, 又要保证施工时不影响原有设备和结构, 并且在遇到障碍时能够灵活调整桩位。

3) 混凝土结构接跨的关键在于使新老结构连接可靠、共同工作, 既要防止出现不均匀沉降, 又需要采取合理的锚固措施, 使新旧部分融为一体。

摘要：介绍了宝钢厂区内某框架结构厂房的加跨扩建工程, 为避免不均匀沉降, 必须选择一种合适的桩型:钻孔灌注桩或锚杆静压桩。通过计算分析, 比较了两种桩基础方案的特点, 并介绍了新旧结构的结合方式, 确保新的结构与原有结构能够协同工作。

关键词：钻孔灌注桩,基础,框架结构,连接方案

参考文献

[1]江见鲸.混凝土建筑结构设计[M].北京:中国建筑工业出版社, 2003.

[2]GB 50010—2002混凝土结构设计规范[S].

[3]JGJ 145—2004混凝土结构后锚固技术规程[S].

框架结构安全施工组织设计.. 篇4

一、工程概况

本工程为喀什阳光小区C区、D区地下车库，C区建筑面积：2884.48平方米；D区建筑面积：3173.11平方米。地下一层，框架结构.建筑高度3.60米。

二、工程施工环境

本工程位于喀什近郊区，周围为空地，施工要求较高。我单位施工现场已用1.8米高的围栏板全封闭，现场局部硬化。对安全管理要求也较高，目的是为了保障人身健康,保护环境,减少施工造成的不利因素.第二章 工程施工布置

一、施工布置

本工程计划组织流水施工。主体施工阶段，穿插水电、预留、预埋等施工，进入装修阶段，穿插构件、电气、设备安装施工，装饰阶段先室外后室内上下交叉施工，保证进度目标的实现。

二、施工机械的配备

主体施工中，施工现场配置塔吊一台，搅拌机一台，拖式泵一台，配备的钢筋加工机械主要有弯曲机、切断机、对焊机等。

第三章 安全组织管理

第一节 安全管理机构

施工现场成立以工程项目经理为安全生产第一责任人的安全生产管理领导小组,坚持“安全第一、预防为主”，管生产必须管安全，组成安全管理网络。

项目安全领导小组： 组长：梁金伟 副组长：曾维林

专职安全员：马存贵

成员：曾维平、王建升、周永冲

安全管理网络（见附图）由项目经理牵头负责，由项目总工程师统一指挥。专职安全员负责具体进行安全措施的制定落实；各专业工长负责落实安全生产措施；项目会计主要负责安全生产措施的预结算和资金。项目经理通过安全员还要建立专职安全员责任制度，设立兼职安全员，将安全生产落实到人，保证项目安全工作的顺利实施。

组织好现场安全管理工作，建立健全安全生产责任制，组织好现场安全检查、组织管理人员、工人进行安全教育，认真作好安全资料的填写。使安全管理纵向到底、横向到边、专管成线、群管成网、责任明确、协调配合、共同努力。真正把安全工作落实到实处。

第二节 安全管理制度

一、安全管理措施

1、项目经理对所负责的施工项目的安全生产负直接责任，制止违章冒险作业，在计划、布置检查、总结、评比生产的活动中必须同时把安全工作贯穿到每个具体环节中去，特别要监督做好有针对性的书面安全技术交底。

2、建立项目经理、施工班组和个人三级安全教育记录和交底制度。

3、定期对工人进行安全教育、变换工种教育、特种作业教育并有记录。

4、不违章指挥，对机械工采取“定机、定人、定岗”“三定”措施，坚持持证操作，禁止违章作业加强安全生产的宣传工作。

5、每月组织有关人员按照《建筑安全施工管理办法》JGJ59-2011和公司制定的安全生产管理办法检查两次，每月进行评比一次，并建立奖罚制度。

二、安全教育制度

本工程开工后，项目对所有进场人员进行一次全面的安全教育。施工负责人对现场职工每月至少一次的全面教育，并对施工中发现的安全问题及时进行教育和督促整改。

现场安全员负责指挥现场的安全管理，对安全隐患、漏洞负责整改，随时检查现场的安全情况，对违反安全的行为及时进行处理。现场建立警卫值班制度，对所有进出工地的人员进行检查，禁止与本工程无关的人员进入施工现场。特别是夜班警卫必须保证工地巡逻，做好防火、防盗工作。

三、安全生产责任制

各级安全生产责任制的基本要求：

项目经理：对本企业承建项目的安全生产负总的责任。

项目总工程师：对本企业承建项目的安全生产的技术工作负总的责任。施工员：对所管工程的安全生产负直接责任。

四、安全检查验收制度

1、项目每周对安全工作进行一次检查，结合安全讲评活动进行安全生产教育，确保安全生产。

2、各生产班组每日上岗前进行安全技术交底。

3、遇有节假日前后，特殊天气后，特殊部位作业前应必须增加一次安全生产、交底检查。

4、对各种类型的安全生产检查，要建立检查档案，对检查的事故隐患要做到“三定”制度，即定人、定时间、定措施，及时整改。

五、事故报告管理制度

项目负责人接到重伤、死亡、重大死亡事故报告后，应当立即报告企业主管部门和企业所在地劳动部门、公安部门、人民检查院、工会。

1、伤亡事故发生后，发生事故现场有关人员应立即直接或者逐级报告企业负责人。

2、企业负责人接到重伤、死亡、重大死亡事故报告后，应立即报告企业主管部门和企业所在地劳动部门、公安部门、人民检察院、工会。

3、企业主管领导部门接到重伤、死亡、重大死亡事故报告后，应立即按系统逐级上报，重大死亡事故报至劳动部门及国务院有关部门。

4、发生死亡、重大死亡事故后，事故发生单位在24小时内写出书面报告，按第2条逐级上报，企业应当保护事故现场，并迅速采取必要措施抢救人员和财产，防止事故扩大。

5、事故处理按“四不”放过原则：事故原因没有查清不放过、事故责任者没有严肃处理不放过，广大职工没有受到教育不放过，防范措施没有落实不放过。

六、其他管理制度

1、环境卫生制度

1）现场道路指定专人适量洒水，减少扬尘。建筑垃圾出场需用塑料布覆盖。

2）搅拌机前台设置沉淀池和储水池，刷罐车及洗车辆用水必须注入定点储水池，现场污水严禁流出施工区域。

2、文明公约

1）工地办公室、库房等搭设整齐，风格统一，现场场地平整。主要办公用混凝土进行硬化，现场要摆设花盆，现场卫生有专人负责。

2）管理人员胸前佩带上岗卡、待人接物要文明禁止讲粗话、野话。3）现场所有料具按规划区域码放整齐，插牌标识，禁止乱堆乱放。4）现场向外运土、施工垃圾时，车辆对场外道路有污染时及时清扫。

第四章 施工安全技术措施

一、土方工程（1）坑内作业时，应随时注意边坡的稳定情况发现问题及时加固处理。（2）基坑四周设防护栏杆，人员上下要有专用爬梯。

二、安全保护措施 １、安全帽

（1）安全帽必须经有关部门检验合格后方能使用。（2）正确使用安全帽并扣好帽带。（3）不准把安全帽抛、扔或坐、垫。（4）不准使用缺衬、缺带及破损安全帽。

2、预留洞口

预留洞口必须有防护措施。

五、中小型设备安全注意事项 １、搅拌机

（1）机体安装坚实平稳。

（2）各类离合器、制动器、钢丝绳、防护罩必须安全可靠有效。（3）操作人员应持证上岗操作。

（4）必须有良好的单独接地，接地电阻应符合规定。（5）搅拌机操作杆必须装有保险装置，进料斗应有挂钩及链。

2、木工圆锯

（1）转动部位必须有可靠的防护罩和安全防护挡板及月牙罩。（2）圆锯要设松口刀（分料器）（3）操作必须使用单向电动开关。

（4）要有良好的接地保护，并安装漏电保护器。

3、手持电动机具

（1）必须单独安装漏电保护器。（2）防护罩壳齐全有效。（3）外壳必须有效接地或接零。（4）橡皮电线不得破损。

4、电焊机

（1）有可靠的防雨措施。

（2）

一、二次线（电源、龙头）接地处应有齐全的防护罩，二次线应使用线鼻子。（3）有良好的接地或接零保护。（4）配线不得乱拉乱搭，焊把绝缘良好。

5、水泵

（1）电源线不得破损。（2）有良好的接零保护装置。

（3）应单独安装漏电保护器，灵敏可靠。

六、施工用电

1、支线埋设

（1）配电箱的电缆线应有套管，电线进出不混乱。（2）支线绝缘好，无老化、破损和漏电。

（3）支线应埋地敷设至三级箱，并用绝缘子固定。

2、现场照明

（1）一般场所采用220伏电压。危险、潮湿场所和金属容器内的照明及手持照明灯具，应采用12伏的安全电压。

（2）照明导线应用绝缘子固定；严禁使用花线或塑料胶质线；导线不得随地拖拉或绑在脚手架上。

（3）照明灯具距地面不得低于3m；室内距地面不得低于2.4m，碘钨灯固定架设，要保证安全。钠、铊等金属卤化物灯具的安装高度宜在5m以上。灯线不得靠近灯具表面。

3、电箱（配电箱、开关箱）

（1）电箱应有门、锁、色标和统一编号。

（2）电箱内开关电器必须完整无损，接线正确。各类接触装置灵敏可靠，绝缘良好。无积灰、杂物，箱体不得歪斜。

（3）电箱安装高度和绝缘材料等均应符合规定。

（4）电箱内应设置漏电保护器，选用合理的额定漏电动作电流进行分极配合。（5）配电箱应设总熔丝、分熔丝、分开关。零排地排齐全。动力和照明分别设置。

（6）配电箱的开关电器应与配电线或开关箱一一对应配合，作分路设置，以确保专路专控；总开关电器与分路开关电器的额定值、动作整定值相适应。熔丝应和用电设备的实际负荷相匹配。

（7）金属外壳电箱应作接地或接零保护。（8）用电设备实行一机一箱一闸一漏。（9）同一移动开关箱严禁配有380V和220V两种电压等级。

4、接地接零

（1）接地体可用角钢、圆钢或钢管，但不得用螺纹钢，其截面不小于48平方毫米，一组2根接地体之间间距不小于2.5米，入土深度不小于2米，接地电阻符合规定。

（2）橡皮线中黑色或绿、黄双色线作为接地线。与电气设备相连接的接地或接零线截面最小不能低于2.5平方毫米多股芯线；手持式民用电设备应采用不小于1.5平方毫米的多股铜芯线。

（3）总箱、分配电箱必须有重复接地。（4）配电箱重设接地，必须从地下引入。

第五章 季节性施工安全措施

一、夏季施工安全措施

1、喀什市夏季白天气温较高，昼夜温差大，要对职工进行防暑降温知识的宣传教育，使职工了解中暑症状，学会对中暑病人的紧急治疗方法。

2、合理调整作息时间，避开中午高温时间工作，严格控制工人加班加点，高处作业工人的工作时间要适当缩短，保证工人有充足的休息和睡眠时间。

3、高处作业的工人，需经常进行健康检查，发现有作业禁忌症者，应及时调离高温和高处作业岗位。

4、要及时供应合乎卫生要求的茶水、清凉含盐饮料等。

5、适时给职工发放防暑降温的急救药品和劳动保护用品。

二、风季施工

1、现场人员配备足够的安全带、安全帽。

2、接地避雷装置及脚手架的安全情况。

3、四级及四级以上大风严禁进行起重吊装作业。

第六章 场地设施管理

一、场地布置

1、为保证施工现场整齐文明，办公场地全部进行混凝土硬化。场地正面入口设8.0米宽电控门，在门边设警卫室，建立出入登记制度。设置固定垃圾池，定期外运,实现文明施工。

2、下水布置： 在场地西侧利用原有下水通道设置水冲式厕所。

3、上水布置：

将建设单位提供的水源用D=35PVC给水管引入，按平面布置图进行布设，水管埋土0.8m。

4、用电布置：

施工用电源由建设单位配电室用电缆埋地敷设引入，从总配电箱敷设埋地电缆接入各分配电箱,其标准应符合《施工现场临时用电安全技术规范》。

5、堆场布置：

地上部分施工时回填基坑土方完成平整场地, 做临时砖、砌块堆场, 现场设砂浆搅拌站，在现场西边围墙避开待建建筑物设木工棚，零星材料存入现场仓库, 随用随领。

6、临时设施布置：

在大门侧修建现场办公、库房、业主、监理办公室、会议室之用。并根据现场需要再增设房屋。上述工作完成后要主动征得监理和业主的同意。

二、道路与场地

1、场区和道路均用水泥地面进行硬化，保证原地面不损坏。每天派专人进行现场清洁工作。

2、合理划分作业区、办公区、工具堆放区、建筑垃圾区，并挂牌标识。

3、场内建筑垃圾必须集中堆放，及时处理定期外运，保证场区内清洁。

4、道路应畅通、平坦、整洁，不乱堆放，无散落物。

5、建筑物周围应浇捣散水坡，四周保持清洁。

6、场地平整不积水，无散落的杂场及散物。基础、地下管道完后要及时回填平整，清除积土。

三、材料堆放

1、堆场布置

地上部分施工时将回填基坑夯土方完成，平整场地做临时砖、砌块堆场，现场设砂浆搅拌站，在现场西侧设置钢筋堆场及钢筋加工场。零星材料存入现场库房，随用随领。主体大批材料尽量晚上进白天用，保持现场通畅。

2、大堆材料堆放布置

（1）砂石分类、堆放在砂石池内，底脚边用边清。

（2）砌体料归类成垛，码放整齐，碎砖料随用随清，无底脚散料。（3）灰池砌筑符合标准，布局合理、安全、整洁、灰不外溢，渣不乱倒。

3、周转材料堆放布置

（1）施工材料如：木模、钢管等集中堆放整齐，木模板平码放稳。（2）模板及零配件、脚手扣件分类分规格，集中存放。（3）钢、木杂料，分类堆放、规则成方，不散不乱，不作它用。

四、施工现场安全设施

施工现场安全设施，如安全网、洞口盖板、护栏、防护罩、各类限制保险装置等都必须齐全有效，并且不得擅自拆除或移动，因施工确实需要移动时，必须经施工管理负责人同意，并采取相应的临时安全措施，在完工后立即复原。

施工现场除应设置安全宣传牌外，危险部位必须悬挂醒目的GB2893-82《安全色》和GB2894《安全标志》规定的标牌。夜间有人经过的坑洞等处还应设红灯示警。

第七章 施工现场消防方案

一、消防通道

本工程施工场地设置安全通道，通道宽度不小于４m。在消防通道上不许布置占道机械和贮存材料，临时占用必须马上清除。

二、易燃材料存放

1、电器、油脂类火灾使用二氧化碳、干粉灭火器。

2、一般固体物使用泡沫灭火器。

3、木材、棉麻毛织物除上述灭火器外，可用水灭火。

4、电气火灾严禁用水灭火。易燃材料存放距离和使用

本工程北面设木工房，所以防火要求高。一般易燃材料存放与火源距离不小于８m，及易燃材料应设仓库封闭保管。可燃材料距火间距不小于５m，对易燃材料存放和工作场应有禁烟标志，焊割工动火应有动火审批表，并有监护看火人，氧气瓶和乙炔瓶间距不小于５m，距用火点不小于10m。

易燃材料使用场所应禁止火或配备相应的灭火器材才能使用，使用易燃易爆材料应登记审批，并派专人监护使用。

施工现场动火，实行三级动火审批制度，由作业班组申请，工地由项目技术负责人审批，班组安全员监护。动火审批以三天为限，期满或动火地点变换应重新办证。高区施工是防火的重点，除消防水泵外，还应配备一定数量的灭火器，应用于动火或易燃材料施工点，在发放易燃材料时一起发放，完工后交回。电器防火详见临时用电方案。

三、消防设施布置

１、大门入口处集中备有大平桶６只，各类灭火器６只，铁锨８把，砂子2m３，附近水箱不小于6m３。２、配电室备有二氧化碳或干粉灭火器２只。３、材料库每100m2不少于4只灭火器。

四、火灾扑救

1、在任何单位和个人在发现火警时，都应迅速准确地报警，并积极参加扑救。

2、火场的扑救工作，在专业消防队员到来之前，由项目义务消防队积极组织灭火，尽可能在火灾初起时就扑救。专业消防队员到来后，服从消防队的统一指挥，积极参加协同灭火。

3、火灾蔓延时，应首先组织人员疏散，疏通消防通道。

4、在扑救火灾中受伤致残或者牺牲的义务消防队员由起火单位按规定给予医疗、抚恤。

五、消防教育和监督

1、对进场施工人员加强管理，掌握人员底数，签定消防协议，非施工人员不得住在施工现场，特殊情况要经保卫部门负责人批准。

2、现场要设明显的防火宣传标志，每月对职工进行一次治安防火教育，每季度开一次质保会，培训一次义务消防基本知识，熟练掌握防火、灭火知识和消防器材的使用的方法，定期组织保卫防火工作检查，建立防火工作档案。

3、加强料场、库房保卫消防设施，经常检查消防器材完好情况，做到定期检验、换药，用时有效。

4、施工现场的消防通道要畅通，建立严格的用火用电及易燃易爆物品管理制度，加强夜间值班和巡逻，排除火灾隐患。

六、各项防火措施 电气防火措施

1、合理配置，整定、更换各种保护电器，对电路和设备的过载、短路故障进行可靠保护。

2、在电气装置和线路周围不堆放易燃、易爆和强腐蚀介质，不使用火源。

3、配电室的耐火等级不低于3级，室内应配置砂箱和绝缘灭火器（干粉灭火器），并严禁烟火。

4、加强电气设备相间和相地间绝缘，防止闪烁。

5、室内照明灯具应距地高度不少于2.5米，室外不少于3米，灯具周围不得有可燃物。危险场所的灯具应使用防尘防爆灯具。超过60w的白炙灯与易燃物的安全距离不少于30cm，聚光灯、碳钨灯等不宜小于50cm，且不得直接照射易燃物。当间距不够时，应采取隔热措施。

6、建立电气防火责任，加强电气防火重点场所烟火管制。并设置禁止烟火标志。

7、建立电气防火责任制度，发现问题及时处理。临时设施防火规定

1、施工现场明确划分用火作业区，易燃、易爆材料、可燃材料堆放场地、仓库，易燃废品集中点和生活区等，各区域之间，间距要符合防火规定。

2、工棚或临时设施搭建及间距要符合防火规定。

3、办公室、工作棚内的照明线，除橡胶软线电缆外，均应使用绝缘套管敷设，穿墙壁必需

4、明火作业必须申请“三级”动火手续，在批准的动火范围、时间内，在有监护人监控的条件下动火。

5、施工现场必须配备足够数量的防火灭火设施和器材。如防火工具（消防棚、消防梯、铁锨、安全钩）砂箱（池），消防水池（缸），消防栓和灭火器。

8、建立安全防火责任制，划分防火责任区，成立义务消防队，定期培训和实习消防作业，检查消防设施，更换灭火器材。

防火材料施工防火措施

1、仓库或现场要严禁烟火，如需用明火，必须有防火措施，且应配置一定数量的灭火器和砂袋，2、堆放模板地点，严禁烟火，附近不得进行电焊、气焊等明火作业。

3、使用完电焊机、气焊等明火作业，应关闭电源，仔细检查无误后方可离开。

第八章 文明生产措施

一、现场情况

1、现场布置

根据场地实际合理地进行布置，设施设备按现场布置图规定设置堆放，并随施工基础、结构、装饰等不同阶段进行场地布置和调整。在工地入口处大门两侧绘制宣传画，现场入口处悬挂的“五牌一图”标志和本工程效果图。在现场各类部位悬挂有针对性的安全标志牌和其它有关标志。

2、道路与场地

每天派专人进行现场清洁工作。合理划分作业区、办公区、工具堆放区、建筑垃圾区，并挂牌标识；场内建筑垃圾要定期外运，保证场区内清洁。道路应畅通、平坦、整洁，不乱堆放，无散落物；建筑物四周保持清洁；场地平整不积水，无散落的杂场及散物；场地排水成系统，并畅通不堵。

3、班组落手清

班组必须做好操作落手清，随作随清，物尽其用。在施工作业时，应有防止尘土飞扬、泥浆洒漏、污水外流、车辆沾带泥土等措施(如挖土时要求每车洒水湿润土方并用锹拍实)。有考核制度，定期检查评分考核，成绩上牌公布。

4、大堆材料

砂石分类、集成堆放在料池，底脚边用边清。砌体料归类成垛，码放整齐，碎砖料随用随清，无底脚散料。灰池砌筑符合标准，布局合理、安全、整洁，灰不外溢，渣不乱倒。

5、周转设备

施工设施设备、木模、钢管等，集中堆放整齐。木模板平码放稳。钢管及零配件、脚手扣件分类分规格，集中存放。钢、木杂料，分类堆放、规则成方，不散不乱，不作它用。

二、生活卫生

1、生活卫生应纳入工地总体规划，落实卫生专（兼）职管理人员和保洁人员，落实责任制。定期组织医生到现场防疫、医疗，为施工班组服务，现场配有急救包。

2、进入施工现场的所有施工人员均做到统一着装，管理人员和施工人员均佩带证明身份的证卡，并按职务工种分别带不同颜色的安全帽，特殊工种应随身携带上岗证。

3、生活垃圾必须随时处理或集中加以遮挡，妥善处理，保持场容整洁。

三、对现场机械管理方面的要求

1、现场使用的机械设备，要按平面布置规划固定点存放，遵守机械安全规程，经常保持机身及周围环境的清洁，安全装备可靠。

2、清洗机械排出的污水排放至积水坑内，不得随地流淌。

3、在搅拌机、砂浆机旁必须设有沉淀池，不得将浆水直接排入施工场地。

四、严格执法,遵守规章，保护环境

1、严格执行国家及有关环保规定,对砼搅拌、振捣、等噪声大的作业，制定有效措施防止施工扰民。

2、施工现场的泥浆须经沉淀后方可外排，现场含酸、含油的污水经中和、隔油处理方可外排。

3、材料运输进出场时，码放整齐，捆绑结实，散碎材料防止散落，门口处要设专人清扫。

4、施工现场设专人负责卫生工作，现场道路每天有专人洒水，防止粉尘飞扬。

5、加强劳动保护，合理安排作息时间，配备施工补充预备力量，保证职工有充分的休息时间，尽可能控制施工现场的噪音，减少对周围环境的干扰。

6、模板拆运时，不要乱扔，由班组人员逐块传递到地面，减少噪音污染。

框架结构中异型柱设计的探讨 篇5

关键词 异型柱；结构布置；构造措施

中图分类号 TU 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)021-0120-01

1 异型框架柱的结构特点

异形柱的双向偏压正截面承载力随荷载作用方向不同而有较大差异。当异形柱结构中混合使用等肢异形柱与不等肢异形柱时，则差异情况更为错综复杂，成为异形柱结构地震作用计算中不容忽视的问题。在异型柱中存在着多肢的情况，截面行心和剪切中心一般都不重合，受力时要靠各柱肢交点处核心混凝土协调变形和内力，这种变形协调使柱肢内产生异形柱结构是指柱肢的截面高度与柱肢宽度的很大的翘曲正应力和剪应力。振幅由于刚度变大，结构空间整体性变强而减小。结构的抗侧刚度变大，结构整体性得到加强，抗震和抗风性能变的更好。

2 异型框架柱的优点

1）对于柱的平面布置比较灵活，复杂多变，异型柱结构的维护结构的墙都不要承担荷载，都是不承载的轻质墙。这类的墙可以随意的改动，可以根据业主的需要来达到不同的隔间要求，而且都不会影响整个建筑物的安全等问题。

2）异形框架比举行框架质量小很多，所以其抗震作用也比较好。等面积的异型柱的抗弯刚度大于矩形柱，而且异型结构梁的净跨度比较小，梁的线刚度变大，整体性变强，这就使抗震性能也随着抗侧刚度的提高也变的优秀。

3）异形框架柱的配筋也可以适当的降低，因为实验表明箍筋的抗剪强度并没有完全的起作用，板箍筋的最大应力在核心区只为箍筋屈服强度的35％。异型柱的结构可以根据需要选择不同性能的材料来填充，建筑物的自重就得到降低，各方面的造价费用就减少。如果业主需要还可以适当的削减墙的厚度而增大建筑物的使用面积，达到最大的使用效益和经济效益。

4）房屋的超高和超层问题也在异形框架结构的结构设计中得到有效的解决。比如结构设计规范中规定，在七区的砌体思维过程中，综合性个评价选题，通过联想全方位的开发选题，去伪存真，去粗取精。只有这样才能满足市场对这方面的要求，使经济效益和社会效益达到最大值。

3 异型柱框架的结构设计

1）结构的布置。异型框架结构的布置方面，设置异型柱的隔墙交叉点来达到要求。不仅要考虑结构的合理布置，还要尽可能的使柱子分布均匀，使其具有良好的可以改造的性能。对跨度也要合理的调整，在主卧室和客厅不要设置梁。如果在这些地方真的不能避免的要设置梁，可以在板内设置暗梁。在有阳台的卧室或者客厅时，可以向阳台两侧外伸异型柱的翼柱。如果结构单元墙哦楼梯间不在一个轴线位置，在对局部应力解决的时候，要设置T、L、Z型柱。在一个单元，尽量设置矩形柱，如果可以设置。如果在建筑上要有柱子错位的要求，为了避免在柱变换较多的楼层可能形成薄弱层，并且对下层柱产生较大的偏心弯矩，而对变截面处形成大的应力集中，尽量不采用下收上扩的形式，而在上层收。为了加强刚度可以把电梯和四周连接成筒，对平面刚度的对称也要注意。刚度分布如果不均匀，在结构计算的时候要考虑因扭转耦联造成的影响。

2）设计方法。现在异型柱结构设计方面国家还没有统一的规范，只有天津和广东两个省对其有一定的施工标准可以供设计人员进行参考。在设计过程中不能简单的把异型柱当作矩形柱的计算方法来计算，因为矩形柱和异型柱的截面形式差异性很大。现阶段国内异型柱截面计算和设计软件有天津大学的钢筋硷异型柱结构配筋计算程序 CRSC、广东省建院的 SS、SSW 程序和建研院的 TAT、SATWE 程序。在设计的时候考虑到上述仅仅是地方的标准，则还需考虑一下部分：对柱的净高与柱截面长边尺寸之比小于4的异形柱，应沿柱高全高加密箍筋，以减小地震作用下柱剪切脆性破坏的危险性和改善柱的变形性能；位于l形柱角处的纵向受力钢筋为双向共用；因荷载方向角的任意性，在异形柱内折角处也应设置相同直径的受力筋；按肢长与肢宽之比定义异形柱或短肢墙很大程度是为了学术上的便利。但用TAT程序进行结构整体计算时，按异形柱模式可能导致结构刚度下降，应适当增加抗地震力；施工过程中对异形柱及其节点区应加以重视，采用骨料粒径较小的混凝土进行浇筑，以确保施工质量；在一般的矩形柱的多层框架结构中侧移多不起控制作用，而对于异形柱框架结构，由于侧向刚度较小，有时侧移会超过规范允许值；为安全起见，对抗震等级三级及二三级以上的结构，应对节点进行计算，以保证节点区的可靠性。

3）框架的计算。异型框架比较特殊，在截面对称轴收到作用力时，其挠曲应力在弹性分析时比较小，这时候就相当于承受水平力的偏压构件，还可以按混凝土设计规范和平面假定分析计算。如果框架柱水平作用力较小的时候，仍可以按偏压柱分析计算，此时误差很小。异型柱可以通过面积和刚度相等的原则换算成矩形柱进行整体的分析和计算。水平力作用不是在主轴方向，水平作用力如果很大，那么挠曲应力就不能忽略，就需要对其进行有限元分析，来计算出配筋、内力的位置和大小。对内力和配筋计算时，选择的软件要能计算异型柱。如果软件没有计算异型柱的部分，则可以把其按照等刚度和面积换算为矩形柱来对其分析，计算出双向内力的时候再设计异型柱截面，但是用这种方法截面的可靠性不高而且工作量也非常大。所以，为了取得准确率高，计算量也不是很大，在对其分析计算的时尽量选择带有异型柱计算功能的软件。

4）异型柱框架的构造措施。在对异型柱的构造的时候，要满足各方面的规范。根据异型柱的特点，构造措施有：从结构体系方面，对设计理念要严格把我，努力做到刚度均匀，结构平面规整，构件传递作用力明确直接，结构也尽量不要有错层；柱的轴压比应满足规范中的要求，并应当适当修改；其截面尺寸的肢厚要小于180 mm，而肢长要大于其四倍；而且对混凝土强度等级也有要求，其不低于C2；对异型柱的配筋时，箍筋宜沿全高加密，箍筋间距不大予100 mm，直径不小于8 mm，纵向受力钢筋宜采用Ⅱ级钢筋，直径不小于16 mm，箍筋宜沿全高加密；基础埋深比较大，底层做为停车库或者商店或者基础梁设置的比较浅的时候，可以把底层柱设计成矩形结构，可避免异型柱过短的问题，还能抵抗由于水平力作用下导致的应力集中现象；在对梁截面选择过程中，首先要对异型柱轴压比进行确定，在对其截面的选择也要考虑综合的考虑多方面因素，异型柱的最主要的功能就是满足建筑功能的需要，异型柱翼一般设计的和墙后相等。不易过大，这样才能避免出现室内柱突出问题。

4 结束语

异型柱框架结构的布置比普通矩形灵活多变，能够满足建筑物很多功能方面的需求，具有很大的发展空间。 随着我国住宅企业化日趋加大，以后对结构设计会提出更高的要求，这就结构设计人员充分的掌握异型柱的各方面特点，正确的把握住设计要点，保证工程结构的安全可靠、经济合理，不断的完善和发展异型柱框架结构的相关设计。

参考文献

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[2]D B J/TIS-1S-95钢筋混凝土异型柱设计规程[S].

[3]蔡万军,郑廷银.异型柱的应用和发展[J].钢结构,2007,1.

[4]赵男,黄杨玲.异形柱结构设计的体会[J].四川建筑,2009,S1.

[5]叶倩.异型柱结构设计探讨[J]工程设计,2006,20.

框架结构基础设计 篇6

湖南株洲某工程是一座6层的框架结构建筑, 基础采用340mm锤击沉管灌注桩, 设计单桩承载力250kN, 工程施工到封顶后突然发生较大沉降及倾斜, 3d时间西北角向西倾斜达41.60cm, 停工后制定了相应的处理措施。

2 建筑物倾斜原因分析与基础加固处理措施

2.1 楼房下沉倾斜的主要原因分析

⑴工程桩成桩质量差, 承载力不能满足结构荷载要求, 场区土层地质资料不准确也是桩承载力低的原因。

⑵工程桩上的第一级承台混凝土离析严重, 承台断裂破坏, 甚至已反转破坏。

2.2 基础加固的静力压桩方法

基础加固采用静力压预制桩方法, 预制桩是由反力架和油压千斤顶所组成的压桩机压入的, 千斤顶所需反力是通过反力架由楼房自重提供的。预制桩采用30×30cm的方桩, 制桩压入的终止条件为压入荷载大于或等于600kN。

为避免施工引起新的附加沉降, 静力压桩施工前先对所有已破坏的承台采用工字钢进行支撑。

2.3 静力压桩的质量检查

根据现场预制桩时取样的试件试验, 预制桩的混凝土抗压强度达到设计要求;预制桩施工完成后对3根桩作静力载荷试验, 预制桩的极限荷载均大于600kN。

2.4 条形基础承台的设计及施工

基础承台的设计是由现场实际情况而定的, 受首层的净空不能减小的限制, 采用薄承台结构。同时为增加整体作用能力, 将西面1#～8#及东面9#～16#柱分别做成条形基础承台。承台的设计荷载主要考虑以下几个方面:

⑴柱的设计荷载, 东面9#～16#柱荷载1500kN;西面1#～8#柱荷载1900kN。

⑵原有承台、柱的现在荷载按800 kN考虑, 但由于在现有荷载800 kN作用下, 沉降并未完全稳定, 当基础加固后原有承台的荷载将转移给新加固的桩。从安全考虑, 将原有承台承担的800 kN荷载的30%转移给新加固的桩平均分配。

⑶根据上面1、2两个条件则可计算出承台设计计算时新加固桩的荷载为西面1#～8#承台的桩设计荷载P=335 kN, 东面9#～16#承台的桩设计荷载P=313kN。

新设计的条形基础承台是在原有承台的上面, 破环反转的承台必须将其凿平至新加固的承台底标高, 由于原有承台还承担着楼房的现有荷载, 为减小施工对楼房沉降的影响, 采取了有效的加强支撑的措施, 施工中尽量减少震动, 并密切监测大楼沉降的动态。根据施工期间的沉降观测结果, 在静大压桩及承台的施工期间, 各柱的沉降速率与施工前增加很小, 说明采用的施工方法是切实可行的, 对大楼的沉降影响较小。在承台浇注混凝土3～5d后承台已停止下沉, 说明新的承台已发挥作用。

3 顶升纠偏过程中的结构内力分析及楼房最终沉降计算

3.1 顶升纠偏过程的结构内力分析

一栋已完工的混凝土框架建筑物, 尽管采用截柱顶升纠偏方法纠正楼房的倾斜, 但仍然对框架各节点产生一定的附加弯矩, 这种附加弯矩之后会对框架结构造成损害, 必须预先考虑, 现对其作些分析计算。由于二楼至六楼所有楼板及梁组成了刚度较大的多层单跨梁体系。可以将楼房取图1、2的简图来分析计算。A点为用千斤顶支承, 在垂直方向有水平方向可自由的支点, N为结构自重, △L为顶升纠偏时附加上千力。F点为固定端但在偏心荷载作用下仍能作相应转动 (θ0) 的。BCDE由梁、板组成刚度远大于EF的一楼柱的刚度, 因此现假定BCDE为近似刚架。则当在A点顶起时产生一附加上升力△N, 在EF段则受一弯矩M作用。则E点的转角可用悬臂梁受纯弯的公式求得:

A点顶起高度为Wcm时楼房所产生的转动θ=W/970, 现考虑θ=θE则BCDE部分由于楼房转动将不受影响, 因此可得出顶升高度W与弯矩M及F点承台的转动θ0关系:

在已知1#～8#柱每级的顶升W和实测的相应9#～16#柱的承台转角θ0的情况下, 即可求出相应的9#～16#柱一楼部分柱段所受的弯矩M。考虑到弯矩M在大于钢筋混凝土柱的抗裂强度后, 由于柱产生了裂纹, 则EI将减小的影响, 求出的弯矩M与顶升高度W的关系曲线。根据柱的尺寸为40×60cm及配筋为8Φ22即可计算出抗弯能力为25.4MPa;当顶升高度大于100mm后9#、10#柱开始发现有几条小的裂缝, 随着顶升高度的增加, 裂缝宽度也有所发展。这与计算分析是较一致的。梁的裂度观测及观察也表明, 在西边顶升开始至顶升结束, 所有大梁及楼板均未产生新的裂缝。这也说明整个楼房的偏转完全靠西边各柱顶升后在东边的柱受弯矩产生了转动和承台转动提供偏转的, 所以对梁及楼板无甚影响。

3.2 建筑物最终沉降计算

基础加固后, 从建筑物的观测结果, 在目前现有荷载80～1200kn作用下沉降已趋于零。以后楼修复后每个承台将受设计荷载作用。现取东面9#～16#柱的承台的设计荷载为1500kn, 西面1#～8#柱的承台的设计荷载为1900kn, 现有荷载按800kn计算, 并假定承台新增加的荷载△P全部由新的加固桩承担, 则承台的沉降S为:

西边1#～8#柱承台加桩为每个承台4根桩△P=190-80=110吨, 桩的刚度系数K由静力压桩时的桩的静载试验的P～S曲线可计算出:K=3636/m。则可计算出西边3#～8#承台可能产生的沉降约7.6mm。1#、2#承台以后增加的荷载很小则沉降将较小约5mm。东边9#～16#柱的承台每个按加3根桩考虑。△P=150-80=70吨, 由上述公式可计算出11#～16#承台可能产生的沉降约6.4mm。同样9#、10#承台以后增加荷载很小其沉降将较小。

考虑到桩在长期荷载作用下, 其沉降将略有增加, 本建筑在基础加固后至修复竣工后的最终沉降将在10～15mm左右。

4 基础加固后倾斜建筑物的顶升纠偏处理措施

4.1 顶升纠偏的设备及施工安装

顶升纠偏的设备主要有, 钢支承梁和混凝土支承墩及顶升用的油压千斤顶等。施工安装时每根柱要装两条钢支承梁, 支承梁与柱接触面用水泥砂浆充填, 保证紧密接触, 用穿过柱子的高强螺栓的拉力使柱与支承梁紧密连接在一起, 钢支承梁的两端支承于两边的混凝土墩上。然后等待水泥砂浆有足够的强度后, 将柱子凿断安装千斤顶。顶升纠偏前割断柱的钢筋, 则整个顶升纠偏的设备安装完成。

4.2 顶升纠偏方法

顶升时分级同步进行, 在柱的支承梁未离开支承点时, 顶升加载采用压力控制, 共分4级进行, 每个千斤顶都基本上以同步压力上升, 每级加20t施加。在柱的支承梁离开支承点后即按上升高度控制。每根柱的上升在同一级基本上同步进行, 每一级顶升完毕后均作详细的观测。为了保证楼房顶升纠偏后东、西方向的倾斜值不超过40mm这一标准, 西边各柱的顶升量的大小是采用实测的二、四、六层楼面相对于同一基点柱 (16#柱) 沉降差的平均值作为顶升的依据, 同时也考虑西边桩顶升时相邻柱不应有超过结构容许沉降差这一条件。

5 结语

本工程基础加固采用静力压桩方法, 共压入30×30cm预制桩61根, 由于静力压桩方法最终的压入荷载大于等于60t, 其承载力是很清楚的。同时根据抽查的7根静载试验结果, 7根试验桩的容许承载力均可达到40t。因此在基础加固后完全可以满足设计荷载要求。采用了条形基础承台增加了整体作用能力, 承台施工质量均满足设计要求在西边1#～8#柱安装千斤顶进行顶升纠偏, 使大楼东西方向纠偏后达到垂直状态, 顶升纠偏过程中, 大楼原有结构完好, 只是在9#、10#、11#柱在一楼的柱的内侧产生裂缝, 裂缝宽度小, 已作修补处理。楼房的纠偏达到了预期的目的, 建议以后大楼的修复采用轻型材料或减小内部隔墙的厚度, 减轻大楼的自重, 可以增加建筑物的安全度。

摘要：本文结合工程实例, 分析阐述了建筑物发生倾斜事故的原因和基础加固技术方案;并在建筑物顶升纠偏时结构内力与建筑物沉降计算的基础上, 对建筑物的顶升纠偏处理措施与沉降观测进行了深入探讨和总结。

关键词：框架结构,建筑物,基础加固,顶升纠编,沉降观测

参考文献

[1]王济川, 卜良桃编著.建筑工程结构鉴定、改造与加固.湖南科学技术出版社, 1999

[2]罗福午主编, 建筑工程质量缺陷事故分析及处理[M]武汉工业大学出版社, 1999

多层轻钢结构框架设计 篇7

关键词：轻钢结构,节点设计,梁,柱,刚性连接

随着我国钢材产量的逐年增加和高强度、高性能建筑结构用钢的大量生产, 我国已进入了大力发展钢结构建筑的新时期。目前, 普通钢结构建筑的受力性能分析和设计方法已比较成熟, 轻型钢结构也处于进一步开发和完善阶段。由于轻钢结构框架的一些突出优点, 使它受到了建设单位的广泛欢迎。

轻钢结构框架相比于传统钢筋混凝土框架, 其优点有:轻钢结构配件制作工厂化和机械化程度高, 商品化程度高;现场施工速度快, 主要为干作业, 有利于文明施工;钢结构建筑是环保型的可持续发展产品;自重轻, 抗震性能好;综合经济指标不高于钢筋混凝土结构。

2006年7月份, 应山海关海天驾校的委托, 我单位为其设计教学楼, 教学楼总长度为42.0 m, 总宽度为15.0 m, 总高度为12.8 m, 层数为3层。应校方要求教学楼采用轻钢结构, 以便于将来钢材可以重复利用。

首先, 要选择结构体系的类型, 对多层轻钢结构框架, 目前常用的结构体系主要有:冷弯薄壁型钢体系、纯框架、框架支撑体系、框架剪力墙体系。其中纯框架体系在多层钢结构框架中应用最广。纵横向都设成钢框架, 门窗设置灵活, 可提供较大的开间, 便于用户二次设计, 满足各种生活需求。钢框架考虑楼盖的组合作用, 运用在低多层框架中, 一般都能满足抗侧要求。但是由于目前框架柱以H型钢为主, 保证弱轴方向梁柱连接的刚性将成为设计中的重点问题, 综合考虑, 选择此结构体系。

其次, 要选择主要的结构构件。构件的设计首先是材料的选择, 比较常用的是Q235和Q345。通常主结构使用单一钢种以便于工程管理。经济考虑, 也可以选择不同强度钢材的组合截面。当强度起控制作用时, 可选择Q345;稳定控制时, 宜使用Q235, 本工程选用Q235即可。钢结构框架一般为大开间, 框架柱在两个方向都承受较大的弯矩, 同时应该考虑强柱弱梁的要求。目前广泛使用的焊接H型钢或工字热轧钢截面, 在平面受力结构中, 选用H型钢或工字钢在受力上是合理的, 故本工程选用焊接H型钢柱。钢梁可选择槽钢、轧制或焊接H型钢截面等, 根据荷载与支座情况, 其截面高度通常按跨度的1/50～1/20之间选择, 本工程选用焊接H型钢梁。在多层轻钢房屋中, 楼盖结构的选择至关重要, 它除了将竖向荷载直接分配给墙柱外, 更主要的作用是保证与抗侧力结构的空间协调作用, 本工程采用压型钢板—现浇混凝土组合楼板。

目前在钢结构实际设计中, 结构分析通常为线弹性分析, 条件允许考虑P—Δ, p—δ。新近的一些有限元软件可以部分考虑几何非线性及钢材的弹塑性能, 这为更精确的分析结构提供了条件。在本工程中应用了中国建筑设计研究院的PKPM-STS软件建立了结构三维模型, 应用SETWE软件进行了结构计算, 充分保证了计算结果的正确性。

要正确使用结构软件, 还应对其输出结果做工程判定。比如, 评估各向周期、总剪力、变形特征等。根据“工程判定”选择修改模型重新分析, 还是修正计算结果, 我对于计算机的输出结果进行了详细的比较和判断。通过检查钢构件的验算简图, 得到了框架柱的计算信息, 以一层KZ1为例, 其验算结果如下:

NUc = -139.9 ; Uc = 0.06 ; JUc = 0.00

NUc = -139.9 ; Px = 0.00 ; Py = 0.00

正应力强度验算:Mx = 15.5 ; My = -9.9 ; N = -130.9; F 1 /f = 0.24

平面内稳定验算:Mx = 15.5 ; My = -9.9 ; N = -130.9; F 2 /f = 0.23

平面外稳定验算:Mx = 15.5 ; My = -9.9 ; N = -130.9; F 3 /f = 0.20

长细比验算指标:Rx = 37.5; Ry = 71.1; JCJC = 0

通过以上数据可知框架柱满足设计要求。同样, 也可得到框架梁的计算信息, 以一层KL1为例, 其验算结果如下:

F1/f = 0.24; F2/f = 0.22; F3/fv= 0.11

Fn = 15; JCJC = 0

通过以上数据可知框架梁满足设计要求。

通过查阅水平力作用下结构各层平均位移简图, 可以得到钢结构框架的变形情况, 如图1～图4所示。

通过以上数据可知在水平力作用下结构位移满足设计要求。

结构计算完成后, 应用PKPM-STS软件进行节点设计的验算, 连接节点的设计是钢结构设计中重要的内容之一。在结构分析前, 就应该对节点的形式有充分思考与确定。常常出现的一种情况是, 最终设计的节点与结构分析模型中使用的形式不完全一致, 这必须避免。按传力特性不同, 节点分刚接, 铰接和半刚接。我选择可以简单定量分析的前两者, 框架柱与框架梁的连接定义为刚接, 次梁与框架梁的连接定义为铰接。对于节点设计中的重点问题即保证弱轴方向梁柱连接的刚性, 通过查阅各种书籍和资料, 我采用了STS软件中标准做法来实现。例如:KZ1与KL1的连接节点如图5, 图6所示。

通过以上节点, 可以保证框架梁和框架柱的刚性连接, 使钢框架的受力及传力情况符合假定计算模型, 从而得出正确可靠的计算结果。

最后, 是施工图的绘制, 施工图深度及内容应完整但不冗余在图中, 对于设计依据、荷载资料 (包括地震作用) 、技术数据、材料选用及材质要求、设计要求 (包括制造和安装、焊缝质量检验的等级、涂装及运输等) 、结构布置、构件截面选用以及结构的主要节点构造等均应表示清楚, 并能正确体现设计的意图。

今后, 随着高强度钢材的使用, 施工技术的发展以及电子计算机的应用将使钢结构体系得到长足的发展和广泛的应用, 而轻钢结构框架以它诸多的优点必将会有更好的应用前景。

参考文献

[1]GB 50017-2003, 钢结构设计规范[S].

[2]GB 50011-2001, 建筑抗震设计规范[S].

浅谈框架结构设计 篇8

根据经验,板厚一般取120、140、160、180四种尺寸或120、150、180三种尺寸,即1/35的板跨(四边简支为1/40,连续板为1/50)。这既能满足厚度与跨度的最小比值,又能满足施工中各种工种管线交叉时所需的最小板厚的要求。板的配筋尽量用二级钢包括直径φ10的二级钢,直径≥12的受力钢筋,除吊钩外,不得采用一级钢。钢筋宜大直径大间距,但间距不大于200,间距尽量用200;要注意板面标高不一样处负筋要断开。另外,对某些温度变化大的板块或大板块在板面无负筋处加0.1%的温度钢筋。

2梁的设计:

住宅楼选用主次梁楼盖能实现居家对各种不同功能房间的不同布局的要求。柱网设计成矩形比设计成正方形更合理。另一方面选择短跨为主梁长跨为次梁可以创造一个较小的楼盖高度,这对于现在的商品住宅建筑非常重要。在框架梁的弹性受力分析和承载力计算时考虑现浇板共同工作,根据工程师建议和PKCAD手册的规定的取值范围梁端弯矩的调幅系数取0.85,跨中弯矩的调幅系数取12,梁扭矩折减取0.4,中梁刚度增大取1.7。根据变形协调条件主次梁应考虑作为一个整体共同受力,而不能彼此分开单独考虑。当主梁两侧次梁跨度相差太大时,要考虑次梁对主梁产生的扭矩作用,这时不能把此端的次梁设置成铰接。

3柱的设计:

柱子设计控制轴压比是关键。比如3级抗震轴压比限制为0.9。工程中为了保证柱子的延性使柱子发生大偏心受压破坏一般控制轴压比在0.7～0.8之间。但从许多实际工程分析中得出有许多对轴压比有利的影响因素。只要控制好这些因素,可以适当的提高一些轴压比的限值。根据经验一般可以提高0.05,这就可以适当减小底层柱截面。

4基础的设计

4.1当采用独立柱基时,独立基础偏心不能过大,必要时可与相近的柱做成柱下条基,独立基础受弯配筋不必满足最小配筋率要求,除非此基础非常重要,但配筋也不得过小。独立基础是介于钢筋混凝土和素混凝土之间的结构,面积不大的独立基础宜采用锥型基础,方便施工。独立基础的拉梁宜通长配筋,其下应垫焦碴。拉梁顶标高宜较高,否则/底层墙体过高。

4.2当柱下扩展基础宽度较宽(大于4m)或地基不均匀及地基较软时宜采用柱下条基,并应考虑节点处基础底面积双向重复使用的不利因素,适当加宽基础。柱下条形基础的底板偏心同样不能过大,必要时可作成三面支承一面自由板(类似筏基中间开洞)两根柱的柱下条基的荷载重心和基础底版的形心宜重合,基础底板可做成梯形或台阶形,或调整挑梁两端的出挑长度。

总之,结构设计中经常会遇到一些规范或规程未论及的问题,这就需要设计人员积累经验,利用正确的概念进行设计。

摘要：建筑设计不仅仅要保证建筑结构安全性，还要考虑其总体的经济效益和使用舒适性。具体分析概括一下框架结构设计的几点设计意见。

框架建筑结构设计探析 篇9

1.1预制板的布置图。标注预制板的块数和类型时,不要采用对角线的形式。因为此种方法易造成线的交叉,宜采用水平线或垂直线的方法,相同类型的房间直接标房间类型号。应全楼统一编号,可减少设计工作量,也方便施工人员看图。板缝尽量为40,此种板缝可不配筋或加一根筋。布板时从房间里面往外布板,尽量采用宽板,现浇板带留在靠窗处,现浇板带宽最好≥200(考虑水暖的立管穿板)。

如果构造上要求有整浇层时,板缝应大于60。整浇层厚50,配双向Φ6@250,混凝土C20。纯框架结构一般不需要加整浇层。构造柱处不得布预制板。地下车库由于防火要求不可用预制板。框架结构不宜使用长向板,否则长向板与框架梁平行相接处易出现裂缝。建议使用PMCAD的人工布板功能布预制板,自动布板可能不能满足用户的施工图要求,仅能满足定义荷载传递路线的要求。对楼层净高很敏感、跨度超过6.9m或不符合模数时可采用SP板,SP板120厚可做到72m跨。

1.2关于过梁布置及轻隔墙。现在框架填充墙一般为轻墙,过梁一般不采用预制混凝土过梁,而是现浇梁带。应注明采用的轻墙的做法及图集,如北京地区的京94SJ19,并注明过梁的补充筋。当过梁与柱或构造柱相接时,柱应甩筋,过梁现浇。不建议采用加气混凝土做围护墙,装修难做并不能用在厕所处。

1.3板顶标高。可在图名下说明大多数的板厚及板顶标高,厨厕及其它特殊处在其房间上另外标明。

1.4梁布置及其编号,应按层编号,如L-1-XX,1指1层,XX为梁的编号。柱布置及编号。

1.5板上开洞(厨、厕、电气及设备)洞口尺寸及其附加筋,附加筋不必一定锚入板支座,从洞边锚入即可。板上开洞的附加筋,如果洞口处板仅有正弯距,可只在板下加筋;否则应在板上下均加附加筋。留筋后浇的板宜用虚线表示其范围,并注明用提高一级的膨胀混凝土浇筑。未浇筑前应采取有效支承措施。住宅跃层楼梯在楼板上所开大洞,周边不宜加梁,应采用有限元程序计算板的内力和配筋。板适当加厚,洞边加暗梁。

1.6在平面图上不能表达清楚的细节要加剖面,可在建筑墙体剖面做法的基础上,对应画结构详图。

2基础平面图的设计

2.1建筑地段较好,基础埋深大于3m时,应建议甲方做地下室。地下室底板,当地基承载力满足设计要求时,可不再外伸以利于防水。每隔30～40mm设一后浇带,并注明两个月后用微膨胀混凝土浇注。设置地下室可降低地基的附加应力,提高地基的承载力(尤其是在周围有建筑时有用),减少地震作用对上部结构的影响。不应设局部地下室,且地下室应有相同的埋深。可在筏板区格中间挖空垫聚苯来调整高低层的不均匀沉降。

2.2地下室外墙为混凝土时,相应的楼层处梁和基础梁可取消。

2.3新建建筑物基础不宜深于周围已有基础。如深于原有基础,其基础间的净距应不少于基础之间的高差的1.5～2倍,否则应打抗滑移桩,防止原有建筑的破坏。建筑层数概差较大时,应在层数较低的基础方格中心的区域内垫焦碴来调整基底附加应力。

2.4独立基础偏心不能过大,必要时可与相近的柱做成柱下条基。柱下条形基础的底板偏心不能过大,必要时可作成三面支承一面自由板(类似筏基中间开洞)。两根柱的柱下条基的荷载重心和基础底版的形心宜重合,基础底板可做成梯形或台阶形,或调整挑梁两端的出挑长度。

2.5采用独立柱基时,独立基础受弯配筋不必满足最小配筋率要求,除非此基础非常重要,但配筋也不得过小。独立基础是介于钢筋混凝土和素混凝土之间的结构。面积不大的独立基础宜采用锥型基础,方便施工。

2.6独立基础的拉梁宜通长配筋,其下应垫焦碴。拉梁顶标高宜较高,否则底层墙体过高。

2.7基础底面积不应因地震附加力而过分加大,否则地震情况下安全了而常规情况下反而沉降差异较大,本末倒置。

3暖沟图及基础留洞图

3.1沟盖板在遇到电线管时下降(500),室外暖沟上一般有400厚的覆土。

3.2注明暖沟两侧墙体的厚度及材料作法。暖沟较深时应验算强度。

3.3洞口大于400时应加过梁,暖沟应加通气孔。

3.4基础埋深较浅时暖沟入口底及基础留洞有可能比基础还低,此时基础应局部降低。

3.5湿陷性黄土地区或膨胀土地区暖沟做法不同于一般地区。应按湿陷性黄土地区或膨胀土地区的特殊要求设计。

3.6暖沟一般做成1200宽,1000的在维修时偏小。

4楼梯详图

楼梯梯段板计算方法:当休息平台板厚为80～100,梯段板厚100～130,梯段板跨度小于4m时,应采用1/10的计算系数,并上下配筋相同;当休息平台板厚为80～100,梯段板厚160～200,梯段板跨度约6米左右时,应采用1/8的计算系数,板上配筋可取跨中的1/3～1/4,并且不得过大。此两种计算方法是偏于保守的。任何时候休息平台与梯段板平行方向的上筋均应拉通,并应与梯段板的配筋相应。梯段板板厚一般取1/25～1/30跨度。

5粱详图

5.1原则上梁纵筋宜小直径小间距,有利于抗裂,但应注意钢筋间距要满足要求,并与梁的断面相应。箍筋按规定在梁端头加密。布筋时应将纵筋等距,箍筋肢距可不等。小断面的连续梁或框架梁,上、下部纵筋均应采用同直径的,尽量不在支座搭接。

5.2端部与框架梁相交或弹性支承在墙体上的次梁,梁端支座可按简支考虑,但梁端箍筋应加密。

5.3考虑抗扭的梁,纵筋间距不应大于300和梁宽,即要求加腰筋,并且纵筋和腰筋锚入支座内La。箍筋要求同抗震设防时的要求。

5.4反梁的板吊在梁底下,板荷载宜由箍筋承受,或适当增大箍筋。梁支承偏心布置的墙时宜做下挑沿。

5.5扁梁宽度不必过大,只要钢筋能正常摆下及受剪满足即可。因为在挠度计算时,梁宽对刚度影响不大,加宽一倍,挠度减小20%左右。相对来讲,增大钢筋更经济,钢筋加大一倍,挠度减小60%左右,同时梁的上筋应大部分通长布置,以减小混凝土徐变对挠度的增大,如果上筋不小于下筋,挠度减小20%。

6柱详图

6.1柱断面不宜小于450×450,混凝土不宜小于C25,否则梁纵筋锚入柱内的水平段不容易满足0.45La的要求,不满足时应加横筋。异型柱结构,梁纵筋排根数不宜过多,柱端部纵筋不宜过密,否则节点混凝土浇筑困难。当有部分矩形柱部分异型柱时,应注意异型柱的刚度要和矩形柱相接近,不要相差太大。

6.2柱应尽量采用高强度混凝土来满足轴压比的限制,减小断面尺寸。

6.3尽量避免短柱,短柱箍筋应全高加密,短柱纵筋不宣过大。

6.4考虑到竖向地震作用,柱子的轴压比及配筋宜留有余地。

7设计中的注意事顶

7.1框架结构中的电梯井壁宜采用粘土砖砌筑,但不能采用砖墙承重。应采用每层的梁承托每层的墙体重量。梯井四角加构造柱.层高较高时宜在门洞上方位置加圈梁。因楼电梯间位置较偏,梯井采用混凝土墙时刚度很大,其它地方不加剪力墙,对梯并和整体结构都十分不利。

7.2建筑长度宜满足伸缩缝要求,否则应采取措施。如:增大配筋率,通长配筋,改善保温,铺设架空层,加后浇带等。

7.3柱子轴压比宜满足规范要求。

7.4当采用井字梁时,梁的自重大于板自重,梁自重不可忽略不计。周边一般加大截面的边梁。

7.5过街楼处的梁上筋应通长,按偏拉构件设计。

7.6当建筑布局很不规则时,结构设计应根据建筑布局做出合理的结构布置,并采取相应的构造措施。如建筑方案为两端较大体量的建筑中间用很小的结构相连时(哑铃状),此时中间很小的结构的板应按偏拉和偏压考虑。板厚应加厚,并双层配筋。

论框架结构加固设计方法的应用 篇10

结合工程案例为7层框架结构(见图1)，其中西座只有5层；高约27m，7度抗震设防，Ⅱ类场地。柱、梁、楼板的混凝土强度等级皆为C25。框架梁、柱截面主要尺寸分别为250×700，500×700。采用柱下独立基础。此建筑原作为写字楼使用、大开间的间隔；现建设单位要将其改造为小开间的公寓式酒店及健身中心，而且西座还要增加2层，采用钢筋混凝土多层框架结构体系。

二、加固设计方法的应用

经检测、鉴定及抗震验算，工程部分框架柱、框架梁及部分楼板的抗震承载力不满足要求，其余都符合《建筑抗震鉴定标准》中关于多层钢筋混凝土房屋鉴定的规定。在进行加固设计时，遵循对称加固的原则，使加固后建筑物的质量分布、刚度分布比较均匀，结构楼层综合抗震能力指数、构件的抗震承载力都有所提高，而且满足《建筑抗震鉴定标准》、《建筑抗震加固技术规程》的要求。以下主要介绍柱、梁、板不同加固方法的应用。

2.1 混凝土柱的加固方法

混凝土柱的加固方法主要有：1、增大截面加固法。这种方法不仅可提高原柱的承载力，还可以降低柱子的长细比，提高柱子的刚度2、外粘型钢加固法。它的优点是柱截面尺寸增加不多，但柱的承载力可有较大幅度提高。由于柱受到型钢套箍和缀板的约束，柱子的延性也得到较大的提高。3、置换混凝土加固法。这种方法主要用于因建筑限制不宜增大柱子截面或只需对柱子进行局部加固的情况。下面针对本工程原柱的轴压比、纵筋、箍筋等不满足设计要求的实际情况采用不同的加固方法。

2.1.2原混凝土柱的轴压比不满足设计要求

采用增大柱截面法。但一部分钢筋混凝土柱由于建筑不允许在某一面加大柱截面。因此曾设计用圖2所示的两种加固方法，最后认为图（b）的加固方法更为理想。理由如下：（1）图2(b)的方法虽然在建筑限制的方向超出了25mm，但在与建筑专业协商后认为经过后期抹灰后，基本上不影响外观，也不会影响建筑的功能使用；（2）采用一个封闭箍筋在整体性能和对施工质量的控制上都比采用图2（a）的两个U型箍筋要好得多(3）由于原混凝土柱在施工时会由于种种原因使得柱的箍筋位置及间距出现偏差，这就导致在凿开柱子的混凝土找出原箍筋并与图2（a）新增U型箍筋焊接的过程中，耗费大量的时间和人工；(4）图2（b）的新加钢筋混凝土套超出原混凝土柱厚25mm的混凝土层，只是起保护封闭箍筋的作用，可代之以水泥砂浆抹上去，所以不必担心其因厚度太小而出现的蜂窝麻面而影响施工质量。

2.1.2原混凝土柱只有箍筋不满足设计要求

此情况下采用封闭式粘贴碳纤维布的加固方法。此时，碳纤维布与原混凝土柱共同承担柱子的剪力。在按《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》的有关计算规定把碳纤维换算成柱的体积配箍率时，也必须要满足《混凝土结构设计规范》对柱端箍筋加密区的体积配箍率的要求。应该注意：采用碳纤维加固法时，必须保证原混凝土实际强度不能低于C20。

2.1.3原混凝土柱轴压比满足设计要求，但柱的纵向钢筋或箍筋不满足设计要求

这种情况在不能用加大柱截面法加固时，则可采用外粘型钢加固法[3]，如图3所示。此法不但柱截面与原来差别不大，而且施工的进度较加大截面法快、成本较碳纤维加固法低。

工程采用的是干式外包钢加固法。即：钢构套与原混凝土柱之间没有粘结，或仅为水泥砂浆填实。此方法与湿式外包钢加固法相比较，具有施工工艺较简单，进度较快的优点。

采用干式外包钢加固法时，钢构套与原混凝土柱承担的外力按照刚度比例关系分配。钢构套的设计则是根据钢构套所分担的外力，按照《钢结构设计规范》的有关缀板的计算。

钢构套必须锚固在柱上下两端的梁柱节点内，锚固的做法有两种情况：

(1)钢构套的竖向角钢（或竖向扁钢板）没有与原混凝土梁相交，而是直接穿过楼板，在领导的混凝土柱周围继续做钢构套，直到满足锚固长度。

(2)钢构套的竖向角钢（或竖向扁钢板）与原混凝土梁相交，由于钢构套的竖向角钢（或竖向扁钢板）受到原梁内的钢筋阻挡，不能继续伸长，钢构套的锚固做法应采用图4所示的方法。

2.2混凝土梁的加固方法

混凝土梁的加固方法主要有：1、增大截面加固法。该方法适用于梁承载力相差较大且其刚度也不满足设计要求的情况。2、增补受拉钢筋加固法。这种方法比较适用下列情况：当梁的截面尺寸能满足刚度要求且其抗剪承载力也满足设计要求，而仅是抗拉强度不足，且抗拉钢筋增补数量不是很大时。3、外加预应力加固法。这种方法在基本不增加梁板截面高度条件下，可提高梁、板的抗剪、抗弯承载力和改善其使用阶段的性能。4、粘贴纤维复合材加固法。本方法适用于钢筋混凝土受弯、轴心受压、大偏心受压及受拉构件的加固。与其他的加固方法比较，粘贴纤维复合材加固法有许多独特的优点和先进性，主要有：坚固耐用、施工快速、简洁轻巧、灵活多样。

本工程大多数需要加固的梁的原配钢筋与设计要求相差较大，采用碳纤维加固法成本较高，因此根据不同梁的实际情况，采用不同的加固方法。

2.2.1弧形梁的配筋不满足设计要求

弧形梁加固如图5所示，在原结构梁的外围增加一个钢筋混凝土套。施工时沿梁两侧凿开100mm宽的槽，套上箍筋后灌入细石混凝土。此时应注意：因新加的受拉钢筋不能完全发挥其抗拉性能，故其强度应予以折减，折减系数为0.9。因在梁面上新增加梁端负筋比较困难，如果增大梁的截面后出现梁端所配负筋还没满足计算要求、但梁跨中所配正筋已满足设计要求的情况，则应运用梁内力塑性重分布的原理，适当加大梁跨中新增的纵筋面积。

2.2.2悬臂梁配筋不满足设计要求

根据悬臂梁所处的实际情况，把粘贴钢板法与外加钢构套法有机地结合在一起，如图6所示。

因悬臂梁的受力钢筋位于梁面，所以采用建筑用的高强粘结胶把钢板粘贴在梁面上，以承担悬臂梁的梁端负弯矩。《建筑抗震加固技术规程》规定：粘贴钢板与原构件宜采用胀管螺栓连接[1]。但因胀管螺栓会影响日后楼面的正常使用，故用钢构套代替胀管螺栓把钢板与原悬臂梁连接在一起，以保证即使钢板与悬臂梁间高强粘结胶老化了，钢板与悬臂梁之间仍能共同协调变形。在施工时把钢板、角钢和钢缀板焊在一起，形成一个钢构套，钢构套与悬臂梁之间再施以压力灌浆，用高强粘结胶把整个钢构套与悬臂梁粘结在一起。梁面钢板在悬臂梁的支座处按图7所示的方法锚固。钢板的设计则是把钢板等效于受拉纵筋，钢缀板等效于箍筋；按《混凝土结构设计规范》的有关规定计算。

2.3混凝土板的加固方法

混凝土板的加固方法与梁的加固方法基本相同。本工程的部分楼板因其上增加了户间隔墙或功能用途变化很大而导致原配筋不能满足设计要求，为了能在加固楼板时不增加楼层的自重，对板采用的加固方法是：在板底粘贴碳纤维布[2]。

图6 粘钢法加固悬臂梁图7 悬臂梁面钢板在支座处锚固

2.4建筑加固及增钢筋植入结构位置的方法来解决

在对已有建筑进行加固以及在新增钢筋植入原结构时，常会遇到旧有钢筋而植不进去，但此时植入长度又不能满足规范要求的情况。如果在旧有钢筋少的地方还可以用转换植入位置的方法来解决。但在旧有钢筋密集的地方（如梁柱交汇点）就很难解决满足钢筋的植入长度这一问题。所以在加固设计时，应尽量选用小直径钢筋，这样既对混凝土的浇注有利，又能减小钢筋的实际植入长度。

三、结论

综上所述，笔者在结构设计工作经验中领悟到：在建筑工程中允许的情况下，对柱的加固尽量采用加大截面法，这样既能体现强柱弱梁的设计原则，又能减小钢筋植入原构件的长度，因为柱新加大的部分也计入钢筋的植入长度中；而且在用粘钢法加固梁时，柱梁相交节点处加大的部分还能对所粘贴的钢板起锚固作用。

参考文献：

[1]建筑抗震加固技术规程（JGJ116-98）[S].北京：中国建筑工业出版社，1998.

[2]碳纤维片材加固混凝土结构技术规程（CECS146:2003）[S].北京：中国计划出版社，2003.